CS235212B1 - Probe of ultrasonic viscosimeter with torsional resonator - Google Patents

Description

Vynález sa týká sondy ultrazvukového vis| kozimetra s torzným rezonátorom budeným k torzným kmitom toroidnou cievkou.

Doteraz známe ' ultrazvukové torzné rezonátory pre kontinuálně meranie viskozity pozostávajú z polvlnového rezonátora, ktorý je v střede upevněný tak, že jeden vol'ný koniec je v styku s meranou kvapalinou a druhý slúži na budeme a snímanie kmitov rezonátora. Ďalšie riešenie spočívá v upevnění torzného rezonátora v dvoch uzlových rovinách, ktorého jedna koncová část sa ponára do meranej kvapaliny a na druhej koncovej časti sa snímajú torzné kmity. Iný torzný rezonátor má dížku rovnu polvlne alebo násobku polvlny torzných kmitov v danom materiáli, je · upevněný v jednom uzle a budený tangenciálně upevněným ultrazvukovým pozdížne kmitajúcim meničom v kmitni, pričom snímací měnič je taktiež tangeciálne upevněný a · posunutý o 180° oproti budiacemu měničů.

Nevýhodou uvedených riešení je relativné nízké výstupné napatie na snímacej cievke v důsledku snímania torzných kmitov mimo uzlovej roviny.

Technický problém rieši a uvedené nevýhody odstraňuje sonda ultrazvukového viskozimetra- s· torzným- rezonátorom pozostávaj^úcm z torznej ^tyče o ^dížke ¹ = —щ kde n je celé kladné^ číslo, pre ktoré platí η > 1 a λ je vlnová dížka torznej vlny šíriacej sa v torznej tyči, prechádzajúcej snímacou cievkou a toroidnou cievkou tvoriacou primárné vinutie budiaceho transformátora, ktorého sekundárné vinutie je tvořené puzdrom a samotnou torznou týčou, ktorá je upevněná v jednej uzlovej rovině k puzdru a ktorej časť prechádzajúca snímacou cievkou je z magnetostrikčného materiálu podlá tohoto vynálezu, ktorého podstatou je, že torzná tyč v mieste n uzlovej roviny prechádza cez snímaciu cievku, pričom puzdro je vodičom elektricky vodivo připojené v mieste pozdížnej osi k hornému konců torznej tyče.

Podstatou je tiež to, že snímacia cievka je připojená cez primárné vinutie oddelOvacieho transformátora na prúdový magnetizačný zdroj.

Použitím sondy ultrazvukového viskozimetra s torzným rezonátorom podl'a vynálezu sa dosiahne snímanie torzných kmitov v oblasti uzlovej roviny, čím sa niekol'konásobne zvýši napatie na snímacej cievke oproti iným častlam torzného rezonátora a použitím magnetostrikčného materiálu pre torznú tyč len v mieste jej přechodu snímacou cievkou sa dosiahne úspory špeciálneho magnetostrikčného materiálu.

Na pripojenom výkrese je znázorněné v řeze příkladné prevedenie sondy ultrazvukového viskozimetra s torzným rezonátorom.

Sonda ultrazvukového viskozimetra s torzným rezonátorom pozostáva z kmitajúcej torznej tyče 1 o dížke 1 = ——— . n, kde n je celé kladné číslo, pre ktoré platí η > 1 a λ je vlnová dížka torznej vlny širiacej sa v torznej tyči. Torzná tyč 1 je zložená z různých materiálov. V mieste prvej uzlovej roviny 2 je spojená s puzdrom 5, v mieste n uzlovej roviny 3, kde prechádza cez snímaciu cievku 4 je časť torznej tyče 1 z magnetostrikčného materiálu. Torzná tyč 1 spolu s puzdrom 5 a vodičom 6 tvoria sekundárný závit budiaceho transformátora 8. Puzdro 5 je elektricky vodivo připojené v mieste pozdížnej osi k hornému konců 7 torznej tyče 1. Snímacia cievka 4 je připojená cez primárné vinutie oddefovacieho transformátora 9 na prúdový magnetizačný zdroj 10.

Jednosměrným, alebo vysokofrekvenčným impulzom sa cez budiaci transformátor 8 vybudí prúdový vysokofrekvenčný impulz v torznej tyči 1. Při přechode prúdu časťou z magnetostrikčného materiálu dochádza vplyvom kruhového magnetického pol'a k vychýleniu torznej tyče 1 následkom magnetostrikcie. Po skončení budiaceho impulzu torzná tyč 1 dokmitáva na vlastnej rezonančnej frekvencii a tieto kmity sa snímajú snímacou cievkou 4 v oblasti uzlovej roviny 3, kde vzniká najvSčšíe napatie v materiáli a súčasne dochádza k najváčšej zmene magnetostrikcie v důsledku interakcie s pozdížnym magnetickým pol'om snímacej cievky 4 vybudený prúdom z prúdového· magnetizačného zdroja 10. Striedavé napatie na snímacej cievke 4 je úměrné amplitúde torzných kmitov torznej tyče 1. Při ponoření časti rezonátora, ktorá vyčnieva z puzdra 5 do meranej kvapaliny nastáva zatlmenie kmitov, zodpovedajúce velkosti súčinu viskozity a hustoty kvapaliny. Oddělovací transformátor 9 slúži k oddeleniu striedavého signálu zo snímacej cievky 4 a magnetizačného prúdu z prúdového magnetizačného zdroja 10.

Claims (2)

1. Sonda ultrazvukového viskozimetre s torzným rezonátorom pozostávajúcim z torznej tyče o dlžke 1 = —|. n, prechádzajúcej snímacou cievkou a toroidnou cievkou tvoriacou primárné vinutie budiaceho transformátora, ktorého sekundárné vinutie je tvořené puzdrom a samotnou torznou týčou, ktorá je upevněná v jednej uzlovej rovině к puzdru a ktorej část prechádzajúca snímacou cievkou je z magnetostrikčného mate riálu, vyznačujůca sa tým, že torzná tyč (1) v mieste n uzlovej roviny (3) prechádza cez snímaciu cievku (4), pričom puzdro (5) je vodičom (6) elektricky vodivo připojené v mieste pozdížnej osi к hornému konců (7) torznej tyče (1),

2. Sonda podlá bodu 1, vyznačujůca sa tým, že snímacia cievka (4) je připojená cez primárné vinutie oddelovacieho transformátora (9) na prúdový magnetizačný zdroj (10).